Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Fütterungseinflüsse auf die Ammoniakfreisetzung aus den Exkrementen von Zwergkaninchen

Paulus, Christina

As small animals like rabbits are often kept in close habitation with people today, unpleasant odour in the form of ammonia (NH3) - released of wet and dirty litter - can occur and thus interfere with the pet owner’s and animal’s well-being. With the objective of minimizing NH3 emissions - in these investigations with dwarf rabbits - different concepts, well known from commercial husbandry, were tested. For this means, a method for quantifying NH3 emissions in a standardised way using a mixture of litter and rabbit excreta has been established, simulating the conditions of feeding and keeping rabbits as pets. Material and methods Six adult dwarf rabbits - kept individually in metabolic cages - were fed different diets. Commercial complete feed (CCF), hay, and self-compounded mixed feed (MF) with varying crude protein (CP) contents were offered (MF_CP↑: Ø 145 g/kg FM; MF_CP↓: Ø 96.5 g/kg FM). To these MF the additives (A) methionine (meth), CaCl2 or benzoic acid (benz) were added (each 1 % FM) for investigating their effects on the urinary pH of rabbits. As intended, the offered feedstuffs respectively mixed feeds varied significantly in their CP (hay: 101 g/kg FM; CCF: 160 g/kg FM), crude fibre (hay: 301 g/kg FM; CCF: 144 g/kg FM) and macro element content (e.g. calcium; CCF: 11.8 g/kg FM, hay 4.01 g/kg FM; MF_CP↑: Ø 5.81 g/kg FM). After an adaptation of five days, faeces and urine were collected and quantified over three days. At the beginning of the trials, faeces and urine were collected between 5 p.m. and 9 a.m. the next day (I 1/2/3 a). Avoiding individual variation regarding feed intake and excretion, the excreta were collected over 24 hours (9 - 9 a.m.) throughout the rest of the study. The processing of faeces and urine into a diluted excreta mixture (dil. EM) was followed by its incubation (20 g, 6 h, 37 °C) together with 10 g straw (representing the litter), before the NH3 measurement with a gas detector tube ensued. Moreover, urea contents (in the supernatant of the dil. EM) and pH values (in faeces, urine, dil. EM) were assessed. Before - in the context of methodical pre-tests - the incubation temperature has been varied (each 6 h, 20, 26 or 37 °C) for investigating its influence on the NH3 emission and the optimal proceeding for the following experiments. Two litter types - straw and lignocellulose - were compared, regarding their influence on the NH3 emission, i.e. 10 g straw respectively lignocellulose were incubated for 6 hours together with 20 g of the dil. EM. Lignocellulose, a litter material with a crumbly consistency (particle size 0.3 - 0.8 cm), comprising insoluble cellulose, had a finer structure - compared to straw - and therefore a bigger surface. Results 1. An incubation temperature of 37 °C resulted in the highest NH3 emission, followed by 26 and 20 °C. The dietary influences on the NH3 emissions were pointed out more clearly and quickly by using the high incubation temperature. 2. The NH3 emission from the diluted mixture of litter and excreta primarily depended on the CP intake of the animals. Therefore, the NH3 concentrations and amounts in the head space of the incubator (after 6 h of incubation, 37 °C) correlated (r2=0.73) with the N excretion of the rabbits (g/d) as well as with their CP respectively N intake (g/d). Especially by feeding hay exclusively the NH3 concentrations were reduced significantly. 3. The lowest urinary pH values were detected after feeding hay exclusively (Ø 8.36) whereas feeding CCF resulted in high pH values (Ø 9.14). 4. The addition of methionine, CaCl2 or benzoic acid (1 % FM) to the diet did not result in significantly lowered pH values. Solely adding methionine to the mixed feed with the high CP content (MF_CP↑) lead to reduced pH values (Ø 8.61). This could not be proved by adding this amino acid to the MF with the lower CP content (MF_CP↓; Ø 8.90). 5. Adding methionine (1 % FM) to a commercial complete feed (high content of buffering macro elements) did not cause a significant acidification of the urine (Ø 8.82). 6. By using lignocellulose compared to straw, the NH3 amounts in the head space of the incubator (after 6 h, 37 °C) were reduced significantly to 52.7 % and the NH3 conversion rate was lowered to 48.8 %. Conclusion This method, investigating influences of feeding and keeping on NH3 emissions from pet rabbit excreta, could prove that the NH3 emission predominantly depend on the CP respectively N intake and the urea excretion. A restrictive CP supply in the form of hay resulted in the lowest urinary pH values and NH3 concentrations. Regarding the lowering of unpleasant odour in the form of NH3 - due to the keeping of small animals in close habitation with people - feeding hay (CP↓; CF↑) is recommendable. Supplying feedstuffs rich in CP e.g. commercial complete feed in association with wet litter leads to high NH3 emissions. In contrast to commercial husbandry lowering NH3 emissions by means of acidifying feed additives has not been possible with rabbits in this study. Adding methionine, CaCl2 or benzoic acid to a mixed feed (1 % FM), low in buffering macro elements, did not have a considerable effect on the urinary pH. An important means for keeping the litter dry and for reducing odour is using strongly absorbent litter materials. In this study the use of lignocellulose compared to straw cut the NH3 emission in half.

Da immer mehr Kaninchen als Heimtiere in der Wohnung gehalten werden, kann es durch Ammoniak (NH3) - freigesetzt aus kot- und harnhaltiger Einstreu - zur Geruchsbelästigung des Tierhalters bzw. zur Beeinflussung der Gesundheit des Tieres kommen. Bei dem Ziel, diese NH3-Entwicklung zu minimieren, kamen verschiedene Konzepte - wie sie aus der Nutztierhaltung bekannt sind - zum Einsatz. Hierzu wurde ein Verfahren entwickelt, das es ermöglicht, die Bedingungen der Fütterung und Haltung von Kaninchen als Heimtier zu simulieren und dabei die NH3-Emission aus einer Mischung von Einstreu und Exkrementen von Zwergkaninchen standardisiert zu quantifizieren. Material und Methoden Sechs adulten Zwergkaninchen, gehalten in Bilanzkäfigen, wurden verschiedene Rationen angeboten. Zum Einsatz kamen ein kommerzielles Alleinfutter (kAF), Heu sowie selbst konzipierte Mischfutter (sMF) mit unterschiedlichen Rohprotein-(Rp-) Gehalten (sMF_Rp↑: Ø 145 g/kg uS; sMF_Rp↓: Ø 96,5 g/kg uS), denen zudem die Additive (A) Methionin (Meth), CaCl2 oder Benzoesäure (Benz) mit je 1 % (uS) zugesetzt wurden, um deren möglichen harnsäuernden Effekt bei Zwergkaninchen zu prüfen. Die hier verwendeten Futtermittel bzw. Mischfutter unterschieden sich u.a. deutlich in ihren Rp- (Heu: 101 g/kg uS; kAF: 160 g/kg uS) und Rohfaser- (Heu: 301 g/kg uS; kAF: 144 g/kg uS) sowie Mengenelement-Gehalten (z.B. Calcium: kAF: 11,8 g/kg uS, Heu 4,01 g/kg uS; sMF_Rp↑: Ø 5,81 g/kg uS). An je drei Versuchstagen wurden Kot und Harn quantitativ erfasst. Zu Beginn der Versuche (I 1/2/3 a) erfolgte die Kollektion zunächst nur nachts. Um individuelle Schwankungen in der Futteraufnahme und Abgabe von Exkrementen zu berücksichtigen, wurde die Gesamtkollektion jedoch im weiteren Verlauf der Arbeit über 24 h (jeweils um 9 Uhr) vorgenommen. An die Herstellung eines verdünnten Kot-Harn-Gemisches (KHG) schloss sich dessen Inkubation (20 g) zusammen mit 10 g Stroh an (6 h bei 37 °C), gefolgt von der NH3-Messung mittels eines Gasprüfröhrchens. Zudem wurden die Harnstoffgehalte (im Überstand des verdünnten KHG) sowie pH-Werte (in Kot, Harn und verdünntem KHG) ermittelt. Im Rahmen methodischer Vorversuche wurde die Inkubationstemperatur variiert (je 6 h bei 20, 26 oder 37 °C), um deren Einfluss auf die NH3-Emission und somit die optimale Vorgehensweise für die folgenden Versuche zu eruieren. Zudem wurden zwei Einstreumaterialien - Stroh und Lignocellulose - bezüglich der NH3-Emissionen miteinander verglichen, d.h. 10 g Stroh bzw. Lignocellulose wurden nach Zusatz von 20 g des o.g. Kot-Harn-Gemisches für 6 h inkubiert. Die Lignocellulose-Einstreu, ein krümeliges Substrat (Partikelgröße 0,3 - 0,8 cm) aus unlöslicher Cellulose, wies im Vergleich zu Stroh eine feinere Struktur und damit eine größere Oberfläche auf. Ergebnisse 1. Bei einer Inkubationstemperatur von 37 °C erfolgte die stärkste NH3-Entwicklung, gefolgt von 26 und 20 °C, womit die Fütterungseinflüsse auf die NH3-Emission durch hohe Temperaturen schneller und deutlicher messbar wurden. 2. Die NH3- Konzentrationen und -Mengen im Luftraum des Inkubators (6 h, 37 °C) hingen in erster Linie von der Rp- bzw. N-Aufnahme der Tiere ab und korrelierten (r2=0,73) mit der N-Abgabe in Form von Harnstoff. Insbesondere durch ein ausschließliches Angebot von Heu konnten die NH3-Konzentrationen deutlich reduziert werden. 3. Die niedrigsten Harn-pH-Werte wurden nach ausschließlichem Angebot von Heu gemessen (Ø 8,36), nach Einsatz des kAF waren die pH-Werte im Harn deutlich höher (Ø 9,14). 4. Der Zusatz der Additive Methionin, CaCl2 oder Benzoesäure zum eigens konzipierten Mischfutter (1 % uS) hatte keinen wesentlichen Effekt auf den Harn-pH-Wert. Lediglich die Meth-Zulage zum Mischfutter mit dem höheren Rp-Gehalt (sMF_Rp↑) führte zu niedrigeren Harn-pH-Werten (Ø 8,61), der Effekt zeigte sich jedoch nicht bei Meth-Zulage zum Mischfutter mit dem niedrigeren Rp-Gehalt (sMF_Rp↓; Ø 8,90). 5. Die Zulage von Methionin (1 % uS) zum kommerziellen Alleinfutter (hoher Gehalt an alkalisierenden Elementen) hatte keinen Effekt auf den Harn-pH-Wert (Ø 8,82). 6. Die NH3-Mengen im Luftraum des Inkubators (6 h, 37 °C) konnten durch den Einsatz von Lignocellulose als Einstreu statt Stroh deutlich auf rund 52,7 % reduziert werden, die Harnstoff-Umsetzungsrate sank auf durchschnittlich 48,8 %. Schlussfolgerung Mit der hier entwickelten Methodik konnte bestätigt werden, dass die Harnstoffausscheidung sowie die NH3-Emission in erster Linie von der Rp- bzw. N-Aufnahme abhängig waren. Eine proteinreduzierte Fütterung in Form von Heu führte zu den niedrigsten Harn-pH-Werten und außerdem zu den geringsten NH3-Emissionen. Im Hinblick auf die Minimierung von unangenehmen Gerüchen (in Form von NH3) bei einer Haltung von Kaninchen im Wohnbereich des Menschen ist somit der vorrangige Einsatz Rp-armer und zudem Rfa-reicher Futtermittel (z.B. Heu) zu empfehlen. Eine Rp-reiche Fütterung in Form von Kraftfutter - in Verbindung mit feuchter Einstreu im Käfig - ist hingegen für eine hohe NH3-Entwicklung verantwortlich. Anders als bei Nutztieren war eine Minderung der NH3-Emission durch die Harnansäuerung mit Hilfe von Futteradditiven in dieser Studie nicht möglich, da der Zusatz (1 % uS) von Methionin, CaCl2 oder Benzoesäure zum Mischfutter keinen wesentlichen Effekt auf den Harn-pH-Wert hatte. Eine wichtige Maßnahme, um den Käfig trocken zu halten und somit die Geruchsentwicklung zu minimieren, ist die Verwendung stark absorbierender Einstreumaterialien, da in den vorliegenden Untersuchungen durch den Einsatz von Lignocellulose als Einstreu die NH3-Freisetzung im Vergleich zu Stroh um rund die Hälfte reduziert werden konnte.

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Paulus, Christina: Fütterungseinflüsse auf die Ammoniakfreisetzung aus den Exkrementen von Zwergkaninchen. Hannover 2010. Tierärztliche Hochschule.

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